Anpassungsfähigkeit von Orchideen an den Klimawandel verstehen
Orchideen sind eine der größten Familien der Blütenpflanzen, und treten weltweit in etwa 30 000 Arten auf. Sie verteilen sehr kleine Samen, die von Luftströmungen erfasst und über große Entfernungen transportiert werden können, auch wenn die meisten Samen sehr nahe an der Elternpflanze niederfallen. „Während andere Samenarten meist Nährstoffreserven enthalten, um die Pflanzen zu versorgen, bis sie ihre eigene Nahrung erzeugen können, sind Orchideensamen eher wie Staub – das Embryonalstadium enthält nur 50 bis 100 Zellen, die von einer Samenschale umgeben sind“, erklärt Mike Fay von den Royal Botanic Gardens, Kew(öffnet in neuem Fenster) im Vereinigten Königreich, der das Projekt FORECAST(öffnet in neuem Fenster) koordiniert. „Außerdem gibt es diese bizarre Beziehung zu Pilzen. Orchideen können nur dann keimen, wenn sie von einem Pilz infiziert werden.“ Bei den meisten Orchideen sind die Pilze auf die Wurzeln und unterirdischen Teile beschränkt. Einige Arten haben sogar auf die Photosynthese verzichtet und leben ihr ganzes Leben lang von Pilzen.
Der warnende „Kanarienvogel des Bergbaus“ für den Ökosystemwandel
Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) unterstützten Projekts FORECAST sollte diese Beziehung zwischen Orchideen und Pilzen untersuchen und die möglichen Auswirkungen des Klimawandels in Gebieten mit mediterranem Klima bewerten. „Orchideen können ohne Pilze nicht überleben“, bekräftigt Fay. „Wenn sich die Orchidee auf eine andere Weise als der Pilz an den Klimawandel anpasst, könnte die Orchidee in große Schwierigkeiten geraten.“ Diese sehr spezifische Beziehung, die Orchideen zu Pilzen – sowie auch zu Bestäubern – pflegen, bedeutet, dass sie als der „Kanarienvogel des Bergbaus“ für Veränderungen im Ökosystem gelten. Wenn Orchideen zu verschwinden beginnen, dann läuft etwas schief.
Temperatur und Feuchtigkeitsgrad des Bodens aufzeichnen
Im Rahmen von FORECAST untersuchte der am Projekt Beteiligte Jacopo Calevo, ebenfalls vom Royal Botanic Gardens, Kew, die Auswirkungen des Klimawandels anhand von Arten aus Westaustralien und dem mediterranen Europa. „Vor allem australische Orchideen sind extremen Temperaturen ausgesetzt“, erklärt er. „Die Bodentemperaturen reichen von null Grad im Winter bis zu fast 70 Grad im Sommer, wenn sich der Boden aufheizt.“ Viele australische Arten passen sich an diese extremen Temperaturen an, indem sie die Wurzelknollen tief im Boden vergraben, wo die Temperaturen stabiler sind. Calevo erstellte Computermodelle, um vorherzusagen, wie diese Orchideen überleben könnten, wenn sich die Temperaturen ein wenig verschieben würden, und führte Feldversuche durch, um die Temperatur und den Feuchtigkeitsgrad des Bodens zu messen. „Wir haben herausgefunden, dass die Orchideen selbst in den extremsten Klimaszenarien wahrscheinlich überleben werden“, fügt er hinzu. „Das liegt daran, dass sie bereits extreme Temperaturen durchlebt haben und in der Lage waren, sich anzupassen. Es zeigte sich, dass Orchideensamen extreme Temperaturen überleben können, während das Pilzmyzel empfindlicher ist.“
Für die komplexe Natur der Orchideen sensibilisieren
Eine wichtige Schlussfolgerung lautet, dass sich Orchideen selbst zwar als anpassungsfähig erwiesen haben, dass aber die Auswirkungen des Klimawandels – und natürlich die Zerstörung von Lebensräumen – das Vorkommen von Pilzen im Boden beeinflussen könnten. Was tiefgreifende Folgen für viele Orchideenarten haben könnte. „Rund 60 % der Orchideenarten sind bedroht, das ist mehr als bei anderen Blütenpflanzen“, merkt Fay an, „was zum Teil auf diese spezielle Beziehung, die Orchideen zu Pilzen und Bestäubern pflegen, zurückzuführen ist. Wir wissen bereits, dass der Klimawandel das lokale Aussterben bestimmter Arten verursacht hat.“ Eine weitere Erkenntnis besteht darin, dass Orchideen dort erhalten werden müssen, wo sie vorkommen, da jede Art eine bestimmte Nische im lokalen Ökosystem füllt.“ Sowohl Fay als auch Calevo hoffen, dass mit FORECAST das Bewusstsein für die empfindliche und komplexe Natur der Orchideen geschärft wird und die Schutzbemühungen verbessert werden.
